Записки советского инженера. Часть 1

                О РАБОТЕ И ЖИЗНИ.   

                Часть 1

                ПРЕДИСЛОВИЕ

         Автор заранее извиняется  перед читателями за субъективность оценок и неполноту сведений в настоящих «ЗАПИСКАХ…», а также за стилистику, язык и др., если они когда-либо будут опубликованы в печати или интернете. Писались они в дневниковой форме не для широкого доступа, в меру компетентности автора и на основе его личных впечатлений. Просто хотелось, чтобы инженерной деятельностью в самых передовых научно-технических  отраслях, которой автор занимался более 40 лет, и теперь продолжает,  можно было гордиться хотя бы перед самим собой. Извинения  относятся также  к озвученным или наоборот неназванным именам. Память человеческая слаба, да и нельзя объять необъятное. «ЗАПИСКИ…» писались без доступа к архивным данным или литературным источникам информации, потому что автор не ставил себе задачу написать монографию. По темам «семипалатинского» и «хруничевского» периода  имеется в настоящее время обширная мемуарная литература с гораздо более подробными сведениями, чем в данных записках. Все имена и события  подлинные, а трактовка событий или некоторые вольности и рассуждения на совести автора.   

                НАЧАЛО

         16 февраля 1973 года я защитил диплом в Московском авиационном институте (МАИ) на факультете «Двигатели летательных аппаратов». Через три дня, 19 февраля, прошла защита дипломного проекта у моей жены на приборном факультете того же института.  Жена в это время была на последней стадии беременности. Сразу после защиты мы уехали в Днепропетровск к ее родителям, и 24 февраля жена родила дочь Наташу. Около месяца я был с маленькой дочкой и женой у ее родителей, а в начале апреля приехал в Москву устраиваться на работу в Комплексную экспедицию НИИ тепловых процессов (НИИТП), куда был распределен как молодой специалист после окончания института.
 
        Информации о моей будущей работе было не так много. Знал, что экспедиция располагается на Семипалатинском ядерном полигоне в Казахстане, где с начала 70-х годов разворачивались работы по испытаниям разрабатываемых в СССР ядерных ракетных двигателей (ЯРД), одного из самых передовых направлений научно-технической деятельности в то время. В МАИ я закончил так называемую «ядерную» группу, готовившую инженеров по проектированию, производству, испытаниям и эксплуатации двигателей и энергетических установок для авиации и ракет с использованием атомной энергии. Тема диплома у меня была по ядерному ракетному двигателю, и распределение на работу в испытательную экспедицию на полигон я считал удачным и соответствующим своим мечтам.

        В Москве, пока шло оформление на работу в НИИ тепловых процессов, я жил сначала в своем студенческом общежитии МАИ. В это время многие мои однокурсники-общежитейцы разъезжались на работу по местам распределения. Было много проводов товарищей по учебе. Одни уезжали на работу далеко - на Урал, в Куйбышев, в Омск, как, к примеру,  мои друзья Томашевский,  Лейхнер, Низамов, Лыгин. Другие, распределенные на периферию, пытались устроиться  в Подмосковье на авиационных и ракетных фирмах.  Некоторые ребята  оставались в нашем институте аспирантами, инженерами в лабораториях кафедр. Никто не хотел расставаться с Москвой…

В отделе кадров НИИ тепловых процессов, пока мне оформляли допуск на работу в институт и на полигон, это длилось месяц-полтора, предложили поработать на строительстве институтской медсанчасти. Это меня вполне устраивало, поскольку болтаться без работы и денег в Москве было скучно. Я проработал на стройке около месяца на отделочных работах. Скоро вечерами и в выходные дни стало одиноко, так как почти все знакомые ребята из общежития уже разъехались, денег было в обрез, одолевала тоска и беспокойство за жену и маленькую дочку. В свободное время я ходил по музеям, достопримечательным местам Москвы, благо билеты в музеи были дешевле, чем в кино.

В Москве стояла удивительно теплая, приятная на запахи весна 1973 года. Пожалуй, впервые за шесть лет я внимательно присматривался к Москве, к ее архитектуре, жизни, быту, людям с улицы, сотруникам НИИ, с которыми работал на стройке. Стройка медсанчасти была народной. Прораб был из строительного управления, а рабочие набирались из институтских служб и лабораторий. Все годы учебы, почти 6 лет,  я вращался в узком студенческом кругу - аудитории, общежитие. Свободного времени было мало, круг людей ограничен, круг интересов, особенно на первых курсах, замыкался в основном на учебу. Были, конечно, и развлечения: кино, танцы, баня с друзьями, пивбары, даже походы по подмосковным местам, но основное время занимали лекции, занятия в институте  и выполнение учебных заданий, курсовых работ. Только на последних курсах, уже с женой,  мы чаще стали  ходить в театры, на концерты, в кафе, а больше в кино, но все же Москва оставалась для меня неизведанным городом.

        В конце апреля на субботнике по уборке территории вокруг института я разыскал заместителя начальника экспедиции Порываева В.Д., и попросил его устроить меня в гостиницу-общежитие НИИ тепловых процессов, потому что в общежитии МАИ, к тому времени, я жил уже нелегально, так как в апреле был выписан оттуда в связи с окончанием института. На субботнике же договорился поселиться вместе с проживавшими там знакомыми мне по учебе в МАИ ребятами Тверским Володей и Апальковым Виктором, которые уже год работали в НИИ тепловых процессов, тоже распределенные в экспедицию годом раньше.

        Гостиница НИИТП – знаменитый «подвал» - занимала полуподвальное помещение дома 17 по Онежской улице, где было три отдельных квартиры. В 2-х было по две комнаты с кухней, ванной, туалетом, в третьей – семь отдельных комнаток–каморок. Я поселился в 3-х местной комнате с Тверским и Апальковым. Стало веселее. Они рассказывали мне о будущей работе, об институтских порядках, о Семипалатинской базе экспедиции, где они уже побывали. От них я узнал в подробностях о дислокации экспедиции НИИ тепловых процессов на Семипалатинском ядерном полигоне, о строящемся на полигоне стендовом комплексе для испытаний ядерных ракетных двигателей, слушал их рассказы и отзывы о работниках и руководителях экспедиции и планах работ.

        Тверской не скрывал, что в его планы входит научная работа в НИИ тепловых процессов, где он собирался остаться, женившись на москвичке. У Володи Тверского был приличный научный багаж по работе на нашей профилирующей кафедре 202 МАИ, это я знал еще в то время, когда делал дипломную работу на той же кафедре, и его планы были вполне прагматичны и реалистичны. Виктор Апальков, напротив, рвался работать на полигон, так как за год, проведенный  в НИИ, разочаровался в бумажной работе, не устраивал его и уровень зарплаты в Москве. Надо сказать, что они меня просветили насчет условий работы и оплаты труда на московской и семипалатинской базах экспедиции.
 
        В Москве были свои плюсы и свои минусы. Научная работа и карьера в Москве, в институте, шли, конечно же, успешнее. Москва была крупным городом с большими информационными возможностями, библиотеками, научными центрами и школами. В НИИ тепловых процессов была своя аспирантура, система повышения квалификации; в конце концов, в смысле научного и культурного общения в Москве было гораздо больше возможностей. С другой стороны, в Москве в НИИ зарплата инженера была небольшая и составляла 120 рублей в месяц, предоставлялось место для проживания в описанном «подвале» без прописки на правах командированного. За пропиской в Семипалатинске-21 немосквичам надо было съездить на полигон. Перспективы на квартиру и прописку в Москве были только у холостяков за счет женитьбы на москвичках.

        В Семипалатинске, или точнее на полигоне, зарплата была в два раза выше за счет районного коэффициента, командировочных и надбавок за вредность на рабочих местах. Жилье в «столице» ядерного полигона, в то время городок назывался Семипалатинск–21, предоставлялось сразу по приезде, женатым – квартиру, холостякам – комнату. Снабжение продуктами и товарами в Семипалатинске-21 было, конечно, похуже, чем в Москве, но гораздо лучше, чем в большинстве областных центров СССР. Это был закрытый городок – центр важнейшего полигона страны, и снабжение его было, как говорили тогда, по первой категории. Но все же это была провинция – городок около 20 тысяч населения с единственным культурным центром, гарнизонным домом офицеров. Вокруг была степь-полупустыня, климат – резко континентальный, непривычный для «европейцев», и только река Иртыш, на берегу которой стоял городок, скрашивала этот унылый вид.

        Основным видом работы для инженеров экспедиции на полигоне было курирование строительно-монтажных  и наладочных работ, а  в дальнейшем эксплуатация  систем испытательного стенда. Кроме того, пугали рассказы о проводимых на полигоне подземных испытаниях ядерного оружия и возможных радиоактивных последствиях для нас.

        В те годы у образованной молодежи была очень престижна работа в научно-исследовательских институтах и научная карьера. По этим критериям выпускники ведущих технических ВУЗов стремились «окопаться» в Москве или в Подмосковье, так как большинство отраслевых и ведущих НИИ располагалось здесь.

НИИ тепловых процессов.

        Наконец, в середине мая  мне оформили пропуск в НИИ тепловых процессов, и я попал в институт, о котором уже тогда, несмотря на его закрытость, много слышал, в частности, от начальника сектора этого института Гольдина А.Я, читавшего нам в МАИ спецкурс по теории ракетных двигателей. О славной истории этого НИИ, родоначальника и головного научного предприятия советского ракетного двигателестроения, бывшего закрытым и секретным до 90-х годов прошлого века, написано много. Почти все советские ученые, Главные конструкторы и деятели в области ракетно-космической техники СССР начинали или работали в нем.

        В это время заместителем начальника НИИТП по научной работе был Келдыш Мстислав Всеволодович, недавний Президент Академии наук СССР и ведущий ученый по авиации и ракетно-космической технике. В институте в это время работали основоположники теории ракетных двигателей в СССР Ваничев, Мельников, Иевлев. Начальником института уже более 20 лет был доктор технических наук Лихушин Валентин Яковлевич. Отраслевая Комплексная экспедиция или экспедиция 20 на семипалатинском полигоне, в которую я был распределен на работу по окончании МАИ, организационно входила в состав лаборатории 3 НИИТП, возглавляемой член-корреспондентом Академии наук СССР Иевлевым В.М.

        НИИ тепловых процессов был головным предприятием отрасли (ракетно-космической) в нашей стране по разработке ракетных двигателей и, в частности, ядерных ракетных двигателей (ЯРД) и энергоустановок, а лаборатория 3 - ведущей в созданной кооперации предприятий для реализации разработанного проекта первого советского ядерного ракетного двигателя модели 11Б91. Научным руководителем программы работ по созданию ядерных ракетных двигателей был начальник лаборатории 3 Иевлев Виталий Михайлович, признанный родоначальник направления ракетных двигателей и энергетических установок с использованием атомной энергии в СССР, член-корреспондент Академии наук СССР, любимец М.В.Келдыша.  Иевлев  был действительно незаурядным ученым в области процессов газодинамики и теплопередачи в ракетных двигателях. Он был заведующим кафедрой тепловых процессов в Московском физико-техническом институте (МФТИ), состоял в редакциях научных журналов по прикладной механике и гидродинамике, руководил секцией в Академии наук. Пожалуй, он был «последним из могикан» того поколения ученых, кто не просто возглавлял научные коллективы, а лично «делал» научные открытия, выполняя всю черновую научную работу, от сборки экспериментальных установок до написания статей и книг. По отзывам окружающих, он был очень эрудирован, влезал во все тонкости проводившихся экспериментальных, теоретических и конструкторских работ, не любил административную работу, был что называется «ученым кротом».
 
        Его заместителем в лаборатории 3 и по программе создания ядерных ракетных двигателей был Костылев Анатолий Михайлович – молодой доктор наук, профессор Московского высшего технического училища им. Баумана (МВТУ). Он был полной противоположностью Иевлева. Энергичный, напористый администратор, знающий «кухню организационных дел», свой человек в Министерстве и Главке, не лишенный ума и таланта, краснобай. Он курировал строительную часть программы, организовывал и контролировал кооперацию предприятий, часто бывал на полигоне.

        Говоря об основоположниках ядерных ракетных двигателей в СССР и НИИТП нельзя не упомянуть Трескина Юрия Александровича, начальника отдела 1 лаборатории 3, «инженера», как он подписывал себя в документах. Сам без ученых званий и степеней он объединял в своем отделе докторов и кандидатов наук, ведущих ученых в области механики процессов, материалов и прочности ядерных двигателей - Горина, Конюхова, Семенова, Каца, Дзюбенко. Он был фанатиком создания ядерного ракетного двигателя. Именно Трескин Ю.А. с Иевлевым В.М. подготовили и представили первый аванпроект советского ядерного ракетного двигателя к встрече трех «К» (академиков Королева, Келдыша, Курчатова) в 1955 году, на которой было решено приступить к разработке в СССР ракеты с атомным двигателем. В его отделе был небольшой музей ядерных ракетных двигателей. Там были собраны многочисленные публикации по ЯРД из США, СССР и других стран, макеты и проекты двигателей, реакторов, стендов для испытаний. Были представлены образцы достижений в этой области: тепловыделяющие элементы, конструкции активных зон реакторов, радиационных защит, сопел и турбонасосных агрегатов, книги, журналы, графики, таблицы, демонстрирующие преимущества ядерного ракетного двигателя перед другими ракетными двигателями. Отдел Трескина в НИИ тепловых процессов был самым многочисленным в лаборатории 3, размещался в большом отдельном корпусе, где было смонтировано много экспериментальных установок по изучению процессов газодинамики и теплообмена в реакторах ЯРД. На этих установках было «выращено» много новых идей и диссертаций, проводились газодинамические и тепловые испытания узлов и деталей первого отечественного ядерного ракетного двигателя модели 11Б91.

         Кроме отдела 1 в лабораторию Иевлева В.М. ещё входили:
-  отдел 2, начальник доктор физ-мат. наук Пришлецов В.Б., занимавшийся проблемами создания ядерных ракетных двигателей схемы «В», использующих другой тип ядерных реакторов, газофазный;
- отдел 3, начальник доктор физ-мат наук Поротников А.Н., занимался  ионными и плазменными  космическим двигателям;
- отдел 4, начальник доктор технических наук Коротеев А.С., занимался плазменными исследованиям;
 - отдел 5, начальник кандидат технических наук Зайцев В.А., занимался научно-техническим обеспечением полигонных испытаний ядерных ракетных двигателей, с 1971 года преобразован в Комплексную экспедицию 20.

        Комплексная экспедиция 20 (далее экспедиция 20) была создана в Министерстве общего машиностроения (осуществляло управление ракетно-космической отраслью промышленности) в апреле 1971 года на базе отдела натурных испытаний ядерных ракетных двигателей НИИ тепловых процессов. Экспедиция 20 работала в тесной кооперации с отделом 101 Конструкторского бюро химической автоматики Министерства общего машиностроения, г. Воронеж, и с отделом 16 и лабораторей 31 Физико-энергетического института Министерства среднего машиностроения (осуществляло управление атомной отраслью промышленности), г. Обнинск. Экспедиция предназначалась для полигонной работы по наземной отработке двигательных установок с ядерными реакторами. В начале 1973 года в составе экспедиции 20 насчитывалось две бригады человек по 20. Одна бригада размещалась в Москве, в НИИ тепловых процессов – базовом предприятии экспедиции, другая на семипалатинском ядерном полигоне. Часть сотрудников экспедиции проходила стажировку на ядерных физических стендах, моделирующих реактор ядерного ракетного двигателя, в Физико-энергетическом институте.

        Начальник экспедиции, сотрудники научно-методического подразделения работали в НИИ тепловых процессов. Работники, курировавшие непосредственно строительно-монтажные работы на стендовом комплексе, жили и работали на полигоне в г. Семипалатинске-21. Начальником экспедиции 20 был Зайцев Владимир Александрович, ветеран испытательной работы по ядерной тематике в НИИ тепловых процессов, работавший на семипалатинском полигоне еще с академиком Курчатовым в 50-е годы. Заместителем начальника экспедиции 20 и руководителем бригады на полигоне был в начале 70-х годов Юрий Серафимович Чернов из воронежского КБ химавтоматики.

        Заместителем начальника экспедиции 20 по научной и испытательной работе был Юрий Георгиевич Демянко из НИИ тепловых процессов. С ним я познакомился еще в МАИ, где он читал нашей «ядерной» группе специальный курс испытаний ЯРД. Заместителем начальника экспедиции 20  по общим вопросам был Порываев Виктор Дмитриевич из НИИ тепловых процессов.
 
        Экспедиция 20 структурно состояла из пяти подразделений:
 научно-методический сектор, руководитель Демянко Ю.Г.;
 отдел технологии, руководитель Федотов Р.А.;
 сектор динамики, руководитель Акопов Р.Б.;
 группа измерений, руководитель Лаппо В.В.;
 группа снабжения, руководитель Порываев В.Д..

         Я был определен в научно-методический сектор, в группу теплофизики и методики испытаний, руководитель Сигачев М.Б.. Вся группа располагалась в одном помещении на 2-м этаже корпуса 101Б лаборатории 3 НИИ тепловых процессов. Коллектив составляли в основном молодые инженеры и специалисты, выпускники МАИ, МВТУ, МИФИ – Новиков, Тверской, Руденко, Чистова, Суворова, Апальков, Юшков, Варичева.

        Мы изучали проектную документацию на стендовый комплекс, выпущенную в 1972 году Ленинградским проектным институтом ГИКП, составляли и согласовывали технические задания на разработку и проектирование систем и устройств испытательного стенда, проводили расчеты режимов испытаний реактора и двигателя 11Б91, согласовывали всевозможные технические решения по стендовым системам, идущие из других подразделений экспедиции 20 и смежных предприятий. Мне, например, для начала поручили выполнять расчеты режимов расхолаживания реактора после пуска, делать оценки запасов водорода и азота для расхолаживания.

                Ядерный ракетный двигатель.

        Задача создания ядерного ракетного двигателя в СССР была поставлена в 1955 году на «знаменитой» встрече трех «К» - академиков Королева, Курчатова, Келдыша. На этом совещании было решено приступить к разработке в СССР ядерного ракетного двигателя и создать его в кратчайшие сроки, чтобы обеспечить СССР первенство в освоении дальнего космоса. В это время, с начала 50-х годов, шло острое соперничество СССР и США в научно-технической, особенно военной, сфере. Наша страна в середине 50-х годов в оборонной области техники решила две крупнейших научно-технических задачи – создала атомную бомбу (и ядерный реактор) и баллистическую ракету большой дальности (космическую). Таким образом, теоретические предпосылки создания ракеты с атомным двигателем были созданы.

         Теория и расчеты показывали, что такие ракеты по своим энергетическим возможностям способны освоить околосолнечное пространство. Обладатель таких ракет получал неоспоримое военно-техническое превосходство в космосе и приоритет на планете. Эти соображения дали бурный толчок разработкам ракетных двигателей, использующих атомную энергию, в США и СССР, где имелись атомные и космические технологии. Самым простым таким двигателем, имеющим эффективность (удельную тягу) в 3-4 раза выше, чем у самых совершенных химических ракетных двигателей (жидкостных и твердотопливных), должен был стать ядерный ракетный двигатель схемы «А» с твердофазным ядерным реактором, в котором водород нагревался примерно до 3000оС  и создавал реактивную тягу, выбрасываясь через сопло.

        США в это время  сосредоточили свои усилия в атомно-ракетной сфере именно на разработке такого двигателя и достигли немало. За 15 лет, с середины 50-х до конца 60-х годов, американцы создали теорию, технологию, образцы реакторов и двигателей, стендовую базу в пустыне Невада и провели несколько серий наземных испытаний реакторов и двигателей. Результаты работ, правда, несколько разочаровали разработчиков, главным образом тем, что затраты на создание ЯРД во много раз превосходили планируемые. В отличие от других типов ракетных двигателей радиационная опасность, присутствующая на всех этапах создания ЯРД, сводила на нет все его преимущества. Затраты на обеспечение безопасности работ и эксплуатацию ядерных двигателей составляют львиную долю всех затрат на создание двигателя и ракеты. Любая авария с ЯРД из-за радиационных последствий несоизмерима с авариями изделий на химических двигателях, а аварии и отказы при создании новых образцов техники, да и в эксплуатации, неизбежны.

        В США эту особенность ядерных ракетных двигателей поняли достаточно быстро. Их интерес к созданию и применению ЯРД в ракетах и тем более в самолетах угасал по мере осознания степени его опасности для персонала и населения территорий, где шли его испытания или были возможны аварии ракет с ядерными ракетными двигателями.

        Возросший интерес к экологии в обществе, образование экологических движений, дискуссии в печати об опасности ядерных установок также способствовали снижению финансирования разработок по ЯРД и, как следствие, затуханию работ в этой области в США. В практическом плане, нигде в мире кроме США и СССР, разработок по ядерным ракетным двигателям не велось. К середине 70-х годов за 15-20 лет в США было разработано и испытано в наземных условиях около 20 реакторов и двигателей, но к летным испытаниям в силу указанных выше причин (опасность и большие затраты) решено было не приступать. Все программы создания ЯРД в США были свернуты или отложены на неопределенный срок.

        В СССР знали о результатах американских испытаний ядерных ракетных двигателей и сделанных выводах. Но, несмотря на то, что все главные политические решения по созданию новых образцов техники в сфере военно-промышленного комплекса (ВПК) в Советском Союзе принимались с оглядкой на США, работы по созданию ядерных ракетных двигателей в СССР в 70-х годах продолжались с прежним размахом. Это диктовалось гонкой вооружений и космической гонкой, а также отставанием от США в этой области (к середине 70-х годов у нас был разработан и изготовлен только один экспериментальный образец ядерного ракетного двигателя и построена база для его испытаний на семипалатинском полигоне).  Видимо, жаль было свертывать, вслед за американцами, это перспективное, как тогда казалось, дело. Многим ученым, конструкторам, инженерам, функционерам ВПК трудно было разочароваться в деле иногда «всей жизни», да и своими глазами хотелось убедиться в эффективности созданных образцов.

        По этим причинам в середине 70-х годов программа создания ядерного ракетного двигателя в СССР была одной из приоритетных программ военно-промышленного комплекса. Должен заметить, что созданный в СССР  ЯРД модели 11Б91 по конструкции значительно отличался от выбранной в США конструктивной концепции и по расчетам должен был обеспечить более высокие тактико-технические характеристики, каких в США во время испытаний не было достигнуто. Например, температура нагрева водорода в реакторе американского двигателя «НЕРВА» составляла 2500оС. В нашем же 11Б91 нагрев должен был составлять 3000оС. Удельная тяга у нашего двигателя в расчётах была на 25% выше американского. Эти отличия в лучшую сторону еще сильнее подстегивали желание ученых и конструкторов довести разработку советского ядерного ракетного двигателя до летных испытаний и применения в космических полетах.

        Небольшое, по сравнению с американским вариантом, выбранное значение тяги первого советского ядерного ракетного двигателя модели 11Б91 (около 5 тонн, у американской «НЕРВЫ» - 25 тонн) соответствовало применению его в космосе в качестве третьей ступени ракеты-носителя или в космическом аппарате, и облегчало проведение наземных испытаний. В плену иллюзий относительно создания ядерного ракетного двигателя за короткое время для полетов на Луну и Марс был и Главный конструктор Королев С.П., главный «космический авторитет» СССР в 60-е годы.

        Центральная и главная часть двигателя 11Б91 – ядерный реактор на медленных нейтронах,  схематично представлял собой довольно компактный цилиндр-замедлитель нейтронов из дисков насыщенного водородом циркония  с 37-ю отверстиями по длине, в которые вставлялись  тепловыделяющие сборки, сложные конструкции, содержащие делящееся вещество - уран-235, через которые прокачивался водород. Вокруг цилиндра-замедлителя располагался отражатель нейтронов из бериллия в виде полого цилиндра с органами регулирования  мощности и аварийной защиты. Вся эта конструкция опирались снизу и сверху на решетки из нержавеющей стали, а решетки закреплялись в стальном корпусе, в который заключалась вся конструкция реактора. Снизу к корпусу крепилось реактивное сопло, сверху на корпус ставился турбонасосный агрегат для прокачки через тепловыделяющие сборки жидкого водорода, который нагревался в них  и, истекая через сопло, создавал силу тяги.

        Главным конструктором спроектированного в КБ химавтоматики реактора ЯРД и двигателя 11Б91  был  Чурсин Герман Иванович.  Проект непосредственно разрабатывался в отделе 101, возглавлявшемся Белогуровым А.И., конструкторами Мелькумовым, Григоренко, Юдиным, Мамаевым, Трофименко, Панковцом, Логутовым. КБ химавтоматики было ответственным и вело автономные испытания и отработку не реакторных узлов двигателя – турбонасосного агрегата, сопла, двигательной арматуры и автоматики у себя на заводе и на водородных стендах НИИхиммаша (г. Загорск Московской обл.)

        Научно-техническое сопровождение проектирования, изготовления, проведение автономных испытаний на физических уровнях мощности реактора ядерного ракетного двигателя 11Б91 осуществлял Физико-энергетический институт - одно из ведущих предприятий Минсредмаша по ядерным реакторам. Он отвечал за нейтронно-физическую часть проблемы создания ядерного ракетного двигателя, расчётное обоснование нейтронно-физических характеристик реактора и защиты реактора. Проводил на своих критических  стендах экспериментальные исследования характеристик и параметров реактора. Готовил сотрудников экспедиции 20 к самостоятельной работе по управлению реактором и контролю параметров реактора на полигоне. Осуществлял научное сопровождение пусков реактора ЯРД на полигоне. Практическая работа по реактору  велась в отделе 16, в лаборатории 77, руководитель кандидат физ-мат. наук Ю.А Прохоров и лаборатории 31, руководитель кандидат физ-мат. наук  В.А. Коновалов.

        Самый главный, наиболее сложный и напряженный конструктивный элемент реактора, тепловыделяющие сборки, разрабатывались и изготавливались в Подольском научно-исследовательском технологическом институте (ПНИТИ) Минсредмаша. Главный конструктор Дьяков Е.К. Конструкции ТВС для реакторов ЯРД  отрабатывались в СССР еще с 50-х годов. К 70-м годам в результате многочисленных экспериментов для реактора 11Б91 была выбрана конструкция урансодержащего тепловыделяющего элемента  в виде стержня  диаметром несколько миллиметров со срезанными  с двух сторон боками и закрученного  вдоль продольной оси, из смеси карбидов урана, циркония, ниобия. Пакеты с набором таких стержней в высокотемпературной теплоизоляции из карбидов циркония, ниобия, тантала, пористого графита укладывались в тепловыделяющие сборки по высоте замедлителя. Срезы и закрутка топливных стержней  в укладке создавали пространство для прокачки водорода между ними.

        Две основные проблемы, кроме нейтронно-физических, которые решались выбором материалов и геометрией, волновали разработчиков тепловыделяющих сборок, и которые предстояло решить на реакторных испытаниях на полигоне. Это химическая стойкость топливных элементов в среде водорода, при температуре около 3000оС, без специальных покрытий топливные элементы «таяли в потоке раскаленного водорода как сахар в воде», и радиационная термопрочность топливных элементов, в условиях интенсивного ионизирующего и нейтронного излучения, высоких термических перепадах, топливные элементы трескались, распухали, коробились.

      Октябрь 2013 г.